(57)【要約】【課題】  自動二輪車用マフラーの外筒等に用いる異形断面筒体の製造時に、製品の表面に傷が付くことなく加工でき、しかも、少ない加工工程で製造可能な異形断面筒体の製造方法とその製造装置を提供する。【解決手段】  円形断面の筒体１０内に挿通される一方の整形棒１と、円形断面筒体内に別個に挿通される他方の整形棒３，５と、上記他方の整形棒と一方の整形棒とを離間する方向へ所定量を相対的に移動させる牽引手段３０，４０と、を具備した異形断面筒体の製造装置１００と異形断面筒体の製造方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形断面の筒体内に一方の整形棒を挿通するとともに他方の整形棒を挿通し、上記一方の整形棒と他方の整形棒を離間する方向に所定量を相対的に移動させ、上記筒体を所定の異形断面に加工することを特徴とする異形断面筒体の製造方法。
【請求項２】
上記一方の整形棒に対し、他方の整形棒を複数挿通し、それぞれ異なる方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項１記載の異形断面筒体の製造方法。
【請求項３】
上記一方の整形棒を固定し、他方の整形棒を離間する方向に移動させるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の異形断面筒体の製造方法。
【請求項４】
上記筒体の中間膨出部を押圧することを特徴とする請求項１又は２又は３記載の異形断面筒体の製造方法。
【請求項５】
円形断面の筒体内に挿通される一方の整形棒と、円形断面の筒体内に別個に挿通される他方の整形棒と、上記他方の整形棒と一方の整形棒とを離間する方向へ所定量を相対的に移動させる牽引手段と、を具備したことを特徴とする異形断面筒体の製造装置。
【請求項６】
上記牽引手段は、整形棒を油圧シリンダ機構で引っ張るようにしたものであることを特徴とする請求項５記載の異形断面筒体の製造装置。
【請求項７】
上記一方の整形棒と他方の整形棒との中間部に相対的に離間することにより形成される筒体の膨出部を押圧することにより修正する押圧手段を備えたことを特徴とする請求項５又は６記載の異形断面筒体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車用マフラーの外筒等に用いる異形断面筒体の製造方法と異形断面筒体の製造装置に係り、特に、筒体の異形断面への加工時に製品の表面に傷が付くことがないようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動二輪車用のマフラーやその他の用途に使用される異形断面の筒体の製造方法及びその装置が多く提供されている。その代表的な構成を以下説明する。まず、テーパー三角管の製造方法は、平板を折り曲げて三角形に加工しそのエッヂを溶接し、この三ヶ所の角部を加圧ローラで加圧させて仕上げることによりテーパー三角管を製造するものである。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、フレア管の製造方法およびその装置は、管端部が拡管されたフレア管を製造する装置であって、管の中心にほぼ一致して回転する回転体と、該回転体に対称的に取り付けられて、その回転重心を管外側に有し、円錐台状のローラを備えた少なくとも２個の拡管冶具と、該拡管冶具を管内径に合わせて位置決めするストッパとから構成することにより、多くの冶具や加熱装置を必要とせずにフレア管を製造することを可能とするものである。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
更に、オートバイ用チタン製一体型サイレンサーボディとその製造方法は、チタン金属板を一体成形加工により形成し、小径開口部と、該小径開口部に連続して形成され径が増大する肩部と、前記肩部に連続する大径筒部とを有する構造とし、一枚チタン円板をプレス加工とスピニング加工を組み合わせて最終的なオートバイ用のチタン製一体型サイレンサーボディを製造するものである。（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５１−３３０６９号公報
【特許文献２】特開平８−１２５７号公報
【特許文献３】特開２００３−９７２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成によると次のような問題があった。すなわち、従来の製造方法は、平板を折り曲げて三角形に加工しそのエッヂを溶接し、この三ヶ所の角部を加圧ローラで加圧させて仕上げるものであったり、円錐台状のローラを備えた少なくとも２個の拡管冶具により拡管加工するものであったり、一枚チタン円板をプレス絞り加工とスピニング加工で筒状に加工するものであるから、自動二輪車用のマフラーその他の用途に使用される異形断面の筒体には高いデザイン性と商品性と装飾性が要求されているにもかかわらず製品の表面に傷が付き易いという問題があった。また、この傷を取り除くために、バフ研磨等の二次加工が必要になり工程が増加してしまうという問題かあった。また、異形断面筒体の完成までに多工程を要するため製造コストが高くつくとともに、プレス機や専用金型が必要となり、インライン化が困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、自動二輪車用マフラーの外筒等に用いる異形断面筒体の加工時に製品の表面に傷が付くことなく加工でき、しかも、少ない加工工程で製造可能な異形断面筒体の製造方法とその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するべく本発明の請求項１による異形断面筒体の製造方法は、円形断面の筒体内に一方の整形棒を挿通するとともに他方の整形棒を挿通し、上記一方の整形棒と他方の整形棒を離間する方向に所定量を相対的に移動させ、上記筒体を所定の異形断面に加工することを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２による異形断面筒体の製造方法は、請求項１記載の異形断面筒体の製造方法において、上記一方の整形棒に対し、他方の整形棒を複数挿通し、それぞれ異なる方向に相対的に移動させることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３による異形断面筒体の製造方法は、請求項１又は２記載の異形断面筒体の製造方法において、上記一方の整形棒を固定し、他方の整形棒を離間する方向に移動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項４による異形断面筒体の製造方法は、請求項１又は２又は３記載の異形断面筒体の製造方法において、上記筒体の中間膨出部を押圧することを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項５による異形断面筒体の製造装置は、円形断面の筒体内に挿通される一方の整形棒と、円形断面の筒体内に別個に挿通される他方の整形棒と、上記他方の整形棒と一方の整形棒とを離間する方向へ所定量を相対的に移動させる牽引手段と、を具備したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項６による異形断面筒体の製造装置は、請求項５記載の異形断面筒体の製造装置において、上記牽引手段は、整形棒を油圧シリンダ機構で引っ張るようにしたものであることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項７による異形断面筒体の製造装置は、請求項５又は６記載の異形断面筒体の製造装置において、上記一方の整形棒と他方の整形棒との中間部に相対的に離間することにより形成される筒体の膨出部を押圧することにより修正する押圧手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
上記本発明の異形断面筒体の製造方法によると、筒体を異形断面に加工する際、一方の整形棒と他方の整形棒を離間する方向に所定量を相対的に移動させることにより行なうものである。整形棒が筒体の内壁を引っ張って変形させる方法であるから、筒体の表面に傷が全く生じない。
【００１６】
また、一方の整形棒に対し、他方の整形棒を複数本以上用意し、これらを任意な方向へ離間させることで任意形状の異形断面筒体が製造できる。この時、整形棒の一方を固定し、他方の整形棒だけを移動させる構成とすれば機構が簡単になる。更に、筒体の中間膨出部を中心側に押圧する工程を付加することにより、膨出部の整形が可能となる。
【００１７】
また、整形棒の牽引手段としては、油圧シリンダ機構で引っ張るようにしたから、大きな力で整形棒が移動できる。更に、上記押圧手段は、一方の整形棒と他方の整形棒との中間部に相対的に離間することにより形成される筒体の膨出部を押圧して修正する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の異形断面筒体の製造方法と製造装置によると、表面に傷がなく正確な形状を備えた高いデザイン性と商品性と装飾性を有する異形断面筒体を少ない工程で一挙に製造することができ、該製品を安価に提供することができる。また、筒体の中間膨出部を押圧手段で強制的に押圧することにより、より正確な形状の製品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図１乃至図９を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は自動二輪車用マフラーに使用される異形断面筒体の製造方法を示す斜視図、図２は各種異形断面筒体の端面図、図３は整形棒の変形例の端面図、図４は異形断面筒体製造装置の正面図、図５は側面図、図６は側面図、図７は筒体の装着・離脱の作用図、図８は三角形断面筒体の加工工程図、図９は端面図である。
【００２０】
まず、略三角形状の異形断面筒体１０Ａの製造方法を説明する。図１（ａ）において、円形断面筒体１０内に、一方の整形棒１を挿通するとともに、他方の整形棒３，５を挿通する。そして、図１（ｂ）において、上記一方の整形棒１と他方の整形棒３，５を離間する方向に所定量相対的に移動させ、上記筒体１０を所定の三角形の異形断面筒体１０Ａに加工する。上記整形棒１、３、５は円形又は円弧形に形成され、その曲率半径は製造する異形断面筒体１０Ａの曲面形状の曲率半径と同一とする。また、この整形棒１、３、５の相対的な移動量によって異形断面筒体１０Ａの所定の形状に整形する。ストレート状の異形断面筒体の場合は、ストレート状円筒体にストレート状整形棒を挿入配置し、ストレート状整形棒を平行移動して加工を行い、テーパー状の異形断面筒体の場合は、テーパー状円筒体にテーパー状整形棒を使用し、テーパー状整形棒を平行移動して加工を行う。
【００２１】
また、上記製造方法を応用すれば、図２（ａ）のように、２本の整形棒１，３を筒体１０内に挿通し、一方整形棒１と他方の整形棒３を離間する方向に所定量を相対的に移動させ、上記筒体１０を所定の楕円形の異形断面筒体１０Ｂに加工することができる。また、図２（ｂ）のように、４本の整形棒１，３，５，７を筒体１０内に挿通し、４本の整形棒１，３，５，７をそれぞれ離間する方向に所定量相対的に移動させ、上記筒体１０を所定の四角形の異形断面筒体１０Ｃに加工することができる。更に、図２（ｃ）のように、５本の整形棒１，３，５，７，９を筒体１０内に挿通し、５本の整形棒１，３，５，７，９を離間する方向に所定量相対的に移動させ、上記筒体１０を所定の五角形の異形断面筒体１０Ｄに加工することができる。
【００２２】
尚、上記円形断面の筒体１０内に別個に挿通される一方の整形棒１と他方の整形棒３，５，７，９とを離間する方向へ所定量相対的に移動させる引っ張り力は、双方の整形棒に付与しても良いし、一方の整形棒を固定し、他方の整形棒だけに付与してもよい。更に、図３に示すように、整形棒１，３，５等の断面形状は円形（円弧形）に限定されず、筒体１０の２カ所の曲面形状１Ａ、１Ｂに対応した蒲鉾形状や３カ所の曲面形状１Ｃ、１Ｄ、１Ｅに対応したおむすび形状等種々の形状とし得るものである。
【００２３】
次に、図４乃至図７を参照してテーパー三角形状筒体１０Ａを形成する異形断面筒体製造装置１００と異形断面筒体製造方法について説明する。まず、フレーム体Ｆの上部に、円形断面筒体１０内に挿通される一方の整形棒１が配置されている。また、フレーム体Ｆの中間位置には円形断面筒体１０内に別個に挿通される他方の整形棒３，５が配置されている。そして、上記他方の整形棒３，５を一方の整形棒１から離間する方向へ所定量相対的に移動させる牽引手段３０，４０が配置されている。上記整形棒１は、テーパー状を呈していて、テーパー筒体を異形に整形するものである。更に、フレーム体Ｆの円形断面筒体１０の外周に三角形状の異形断面筒体１０Ａにおける各辺の膨出部ａ，ｂ，ｃを押圧する３組の押圧手段５０，６０，７０が配置されている。
【００２４】
上記整形棒１はフレーム体Ｆの前後枠Ｆ１，Ｆ２に付設した支持枠Ｆ３，Ｆ４間に水平姿勢に配置され、その一方端１Ａは支持枠Ｆ３に固着されている。また、整形棒１の他方端１Ｂは、支持枠Ｆ４との間に可動片１１と接続片１３とをボルトＢにより着脱可能に連結される。尚、ボルトＢに代えてピンにより着脱可能に連結しても良い。整形棒１に円形断面筒体１０を挿通させるには、図７に示すように、接続片１３から可動片１１を外した状態とし、この状態で整形棒１に円形断面筒体１０を挿通させた後、接続片１３に可動片１１を係合してボルトＢで連結させる。成形後の筒体１０Ａは、接続片１３から可動片１１を外した状態で取り外される。
【００２５】
次に、上記他方の整形棒３，５とこの牽引手段３０，４０の構成を説明する。まず、フレーム体Ｆの前後枠Ｆ１，Ｆ２の中間位置に支持体１５，１７が水平に設置される。上記支持体１５，１７には、各々の前後位置に垂直姿勢のガイド筒１５Ａ，１５Ｂおよび１７Ａ，１７Ｂが取り付けられている。上記ガイド筒内に昇降棒１５Ｃ，１５Ｄおよび１７Ｃ，１７Ｄが挿通されている。上記昇降棒１５Ｃ，１５Ｄおよび１７Ｃ，１７Ｄの上部には、テーパー状の整形棒３及び５が水平姿勢に取り付けられている。整形棒３及び５の一方端３Ａ及び５Ａは昇降棒１５Ｃ及び１７Ｃに枢支されている。また、整形棒３，５の他方端３Ｂ及び５Ｂは、昇降棒１５Ｄ及び１７Ｄに可動片１８及び１９と接続片１８Ａ及び１９ＡとをボルトＢ１及びＢ２を介して連結している。尚、ボルトＢに代えてピンにより着脱可能に連結しても良い。
【００２６】
また、上記昇降棒１５Ｃ，１５Ｄおよび１７Ｃ，１７Ｄの下部間に連接体２１及び２３が取付けられていて、この連接体２１及び２３の中腹部と支持体１５及び１７の中腹部間に油圧シリンダ機構ＯＣ１及びＯＣ２が接続されている。上記油圧シリンダ機構ＯＣ１及びＯＣ２のピストンロッドＰ１，Ｐ２を伸長することにより、上記昇降棒１５Ｃ，１５Ｄ及び１７Ｃ，１７Ｄが下降し、上部に設置した整形棒３，５に引っ張り力が付与される。  
【００２７】
上記整形棒３，５に筒体１０を挿嵌させるには、図７に示すように、接続片１８Ａ及び１９Ａから可動片１８及び１９を外した状態とし、この状態で整形棒３，５に筒体１０を挿通させた後、可動片１８及び１９と接続片１８Ａ及び１９Ａを係合してボルトＢ１及びＢ２で連結させる。
【００２８】
次に、図４及び図５を参照して押圧手段５０，６０，７０について説明する。まず、フレーム体Ｆの左右上部と中央部には支持体２５，２６，２７が設置され、この前後位置にガイド筒２５Ａ，２５Ｂおよび２６Ａ，２６Ｂおよび２７Ａ，２７Ｂが取り付けられている。上記ガイド筒内に昇降棒２５Ｃ，２５Ｄおよび２６Ｃ，２６Ｄおよび２７Ｃ，２７Ｄが挿通されている。上記昇降棒２５Ｃ，２５Ｄおよび２６Ｃ，２６Ｄおよび２７Ｃ，２７Ｄの先端部には、半円断面の押圧体３１，３３，３５が水平姿勢に取り付けられている。上記支持体２５，２６，２７の下側及び左右外側に油圧シリンダ機構ＯＣ３，ＯＣ４が設置され、このピストンロッドＰ４，Ｐ５，Ｐ６が上記押圧体３１，３３，３５の裏面中央部に接続されている。しかして、油圧シリンダ機構ＯＣ３，ＯＣ４，ＯＣ５のピストンロッドＰ４，Ｐ５，Ｐ６を伸長させることにより、押圧体３１，３３，３５が図４に示すように、三角形への整形時に膨出部として残る筒体１０の外周面ａ，ｂ，ｃに左右上方及び下方の三方から押圧力が付与される。
【００２９】
次に、図８及び図９を参照して上記異形断面筒体の製造装置１００による三角形のテーパー状の異形断面筒体８０Ｂの製造方法を説明する。まず、鉄製の薄板８０を図８（イ）に示す形状に切断する。この薄板８０の両縁を接合して円筒体８０Ａとする。この円筒体８０Ａを製造装置１００における３本の整形棒１，３，５に装着する。その方法は、図７（ａ）に示すように、各整形棒１，３，５の位置を接近し合った状態でその片端を解放する。上記３本の整形棒１，３，５の片側から円筒体８０Ａを挿入する。この後、図７（ｂ）に示すように、整形棒１，３，５の解放端を図７（ｂ）に示すように、閉塞して円筒体８０Ａを整形棒１に固定する。続いて、図４に示すように、牽引手段３０，４０の油圧シリンダ機構ＯＣ１及びＯＣ２を作動させて、整形棒１に対して整形棒３，５を離間する下外側方向に所定量相対的に移動させる。この時、上記円筒体８０Ａが所定の異形断面形状に加工されるように、筒体８０Ａのスプリングバック量を考慮した所定の移動量に制御される。
【００３０】
更に、図４に示すように、筒体１０の外周３ヶ所に配置した押圧手段５０，６０，７０は、この油圧シリンダ機構ＯＣ３，ＯＣ４，ＯＣ５でピストンロッドＰ４，Ｐ５，Ｐ６を作動させて、押圧体３１，３３，３５を三角形への整形時に膨出部として残る筒体１０の外周面ａ，ｂ，ｃに左右上方及び下方の三方から押圧する。この場合も筒体８０Ａのスプリングバックを見込んで余分に押し込み、所望の三角形に形状を整える。テーパー状の三角形断面筒体８０Ｂの形状寸法は、例えば、図８（ロ）に示すように、大孔端の三角曲面はＲ３１．２となり、小孔端の三角曲面もＲ３１．２とする。尚、図９に示すように、円筒体８０Ａから三角筒体８０Ｂへの加工は、固定した整形棒１に対して、可動する整形棒３，５を実線位置から一点鎖線で示す離間側への移動により行うものであり、円筒体８０Ａの外周３ヶ所に配置する押圧手段５０，６０，７０は不要であれば取り外しても良い。  
【００３１】
以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。まず、上記異形断面筒体の製造装置１００と異形断面筒体の製造方法によると、表面に傷がなく正確な形状を備えた高いデザイン性と商品性と装飾性を有する異形断面筒体を少ない工程で一挙に製造することができ、該製品を安価に提供することができる。これは、筒体の内部に配置した整形棒１，３，５を離間させるだけで加工できるからである。勿論、複数の整形棒を任意な外径方向へ移動して離間させることで任意形状の異形断面筒体８０Ｂに加工できる。
【００３２】
また、筒体の中間膨出部を押圧手段で強制的に押圧することにより、より正確な形状の製品を製造することができる。
【００３３】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、円形断面の筒体１０内に別個に挿通される一方の整形棒１と他方の整形棒３，５とを離間する方向へ所定量を相対的に移動させる牽引手段３０，４０は、全ての整形棒１，３，５に配置しても良い。この実施の形態によるときも、同様の作用・効果が発揮される。更に、異形断面筒体は、テーパー筒体ではなくストレートの筒体であっても良い。また、筒体の材質も、鉄板、ステンレス板、アルミ板、チタン板等の各種の材質のものに適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、自動二輪車用マフラーに用いる異形断面筒体の製造方法を例に挙げて説明したが、それに限定されるものではなく、様々な製品の筒体に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の製造方法により加工される異形断面筒体の斜視図である。
【図２】本発明の製造方法により加工される各種異形断面筒体の斜視図である。
【図３】本発明の製造方法により加工される整形棒の変形例の正面図である。
【図４】本発明の異形断面筒体の製造装置の正面図である。
【図５】本発明の異形断面筒体の製造装置の側面図である。
【図６】本発明の異形断面筒体の製造装置の側面図で、図４を左側から見た図である。
【図７】本発明の異形断面筒体の製造装置の要部作用図である。
【図８】筒体の加工工程を示す工程図である。
【図９】異形断面筒体の作用正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，３，５，７                                  整形棒
１０                                            筒体
１０Ａ                                          三角形の異形断面筒体
１０Ｂ                                          楕円の異形断面筒体
１０Ｃ                                          四角形の異形断面筒体
１０Ｄ                                          五角形の異形断面筒体
１１                                            可動片
１３                                            接続片
１５，１７                                      支持体
１５Ａ，１５Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ                  ガイド筒
１５Ｃ，１５Ｄ，１７Ｃ，１７Ｄ                  昇降棒
１８，１９                                      可動片
１８Ａ，１９Ａ                                  接続片
２１，２３                                      連接体
２５，２６，２７                                支持体
２５Ａ，２５Ｂ，２６Ａ，２６Ｂ，２７Ａ，２７    ガイド筒
２５Ｃ，２５Ｄ，２６Ｃ，２６Ｄ，２７Ｃ，２      昇降棒
３１，３３，３５                                押圧体
３０，４０                                      牽引手段
５０，６０，７０                                押圧手段
８０                                            薄板
８０Ａ                                          円筒体
８０Ｂ                                          三角形の異形断面筒体
１００                                          異形断面筒体の製造装置
ａ，ｂ，ｃ                                      膨出部
Ｂ，Ｂ１，Ｂ２                                  ボルト
Ｆ                                              フレーム体
Ｆ１，Ｆ２                                      前後枠
Ｆ３，Ｆ４                                      支持枠
ＯＣ１，ＯＣ２，ＯＣ３，ＯＣ４，ＯＣ５          油圧シリンダ機構
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３                                ピストンロッド
Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６                                ピストンロッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006181584.tif 000009
【図８】
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【図９】
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